Разновидности, конструкция колес шасси.

Колесо состоит из барабана и шины, колеса основных опор имеют тормозные устройства (тормоза).

Барабан - силовой элемент колеса, его выполняют обычно литьем из магниевых, алюминиевых или титановых сплавов. Барабан имеет два борта, препятствующих соскакиванию с него шины (рис.7.2.). Для монтажа и демонтажа шины один из бортов делается съемным. Съемный борт от проворачивания на бараба­не удерживается шпонками. Иногда вместо съемного борта для монтажа и демонтажа шины барабан делается разъемным - состоящим из двух половин, стянутых болтами.

В ступицу барабана с обеих сторон запрессовывают внешние обоймы конусных роликовых подшипников, предназначенных для установки колеса на оси. Конусные роликовые подшипники применяются потому, что на колесо действуют большие радиальные и осевые нагрузки. Подшипники снаружи закрывают обтюраторами, которые предотвращают вытекание смазки и защищают подшипник от загрязнения.

На оси колесо удерживается гайкой, ее затяжка строго регламентирована. Чрезмерная затяжка вызывает повышенное трение в подшипниках, их перегрев, что может привести к разрушению подшипников и возгоранию колеса. При слабой затяжке гайки в подшипниках будут увеличенные зазоры, вызывающие люфт колеса и большие ударные нагрузки в подшипниках, которые могут привести к разрушению колеса. Оптимальные зазоры в подшипниках обеспечивают установкой распорной втулки, длина которой регулируется с большой точностью. Распорную втулку устанавливают на ось между внутренними обоймами подшипников. При затяжке гайки колеса подшипники упираются в торцы распорной втулки и не имеют возможности сближаться дальше.

Рис. 7.2. Колесо с дисковым тормозом: 1 — барабан; 2 — съемный борт;

3 — шпонка; 4 — роликовый подшипник; 5 — обтюратор; 6— корпус тормоза;

7 — вентиль; 8,9 — невращающийся и вращающийся диски;

10 — прижим­ной диск; 11 — пружина; 12 — блок цилиндров; 13 — датчик автомата тормозов; 14 — ци­линдр; 15 — поршень

Барабаны тормозных колес могут иметь тормозные рубашки, к которым прижимаются тормозные колодки в процессе тормо­жения колеса.- Тормозная рубашка имеет цилиндрическую форму со стальной или чугунной рабочей поверхностью. Крепит­ся рубашка к барабану колеса болтами.

Рис. 7.3. Шина:

1 — съемный борт; 2 — протектор; 3 - кордовый каркас; 4 — камера;

5 — вентиль; б— бортовое кольцо

Шина колеса (рис. 7.3.) состоит из покрышки и камеры. Покрышка - силовой элемент шины, прочность ей придают не­сколько слоев капроновой кордовой ткани, связанных между собой прослойками вулканизированной резины. Кордовая ткань характерна прочными нитями основы и слабыми нитями утка, т. е. она имеет прочность в одном направлении. Ткань в смеж­ных слоях для равнопрочности укладывается крест-накрест под углом друг к другу 30 - 60°. Число слоев корда зависит от проч­ности материала и расчетных нагрузок на колесо. Иногда для прочности поверх кордового каркаса наматывается проволоч­ный слой. Встречаются покрышки с металлическим кордом.

В радиальных покрышках, получающих распространение в настоящее время, слои кордовой ткани не пересекаются, а располагаются вдоль радиуса колеса. Такие покрышки имеют меньшую толщину боковых стенок, поэтому они легче, однако требуют более высокого давления в шине.

В борта шины заделывается стальная проволока или трос. Бортовые кольца предотвращают растяжение бортов и соскаки­вание шины с барабана.

Поверх каркаса покрышка имеет вулканизированный рези­новый протектор, защищающий корд от истирания, механичес­ких повреждений и воздействия внешней среды. Беговая часть протектора выполняется с рисунком, увеличивающим сцепле­ние с поверхностью аэродрома. Для контроля износа протектора на нем выполняют иногда углубления. При истирании протекто­ра на глубину одного из контрольных углублений покрышка подлежит замене.

Камера является герметичным элементом шины, выполнен­ным из резины. Для заполнения воздухом камера имеет вен­тиль с ниппелем, предотвращающим утечку воздуха из нее. Встречаются бескамерные шины. Покрышки таких шин имеют изнутри дополнительный герметизирующий слой резины. Для герметичности бескамерной шины на бортах барабана делают концентрические канавки, в которые вжимаются борта шины при ее заполнении воздухом. Бескамерные шины имеют мень­шую массу и проще в монтаже и демонтаже.

Давление воздуха в шинах колеблется в широких пределах и может достигать 1,7 МПа и более. Шины низкого давления имеют относительно большой объем воздушной камеры, поэто­му обладают хорошими амортизационными свойствами и высо­кой проходимостью по грунту, однако вследствие больших размеров шины затруднена уборка шасси. С повышением давле­ния воздуха в шине увеличивается удельное давление колеса на грунт и ухудшается проходимость ВС по аэродрому, снижают­ся амортизационные свойства; в то же время такое колесо компактнее и проще убирается.

Воздушные суда с колесами высокого и сверхвысокого давления нуждаются в ВПП с твер­дым покрытием большой толщины.

Колеса для ВС подбираются в зависимости от условий его эксплуатации. Для самолетов, эксплуатирующихся на грунто­вых аэродромах, для хорошей проходимости применяют колеса с давлением в шинах 0,3-0,4 МПа. Самолеты, эксплуатирующиеся на ВПП с твердым покрытием, имеют колеса с давлением в шинах 0,6 - 1,0 МПа.

Для увеличения проходимости на самолетах могут исполь­зоваться шины с переменным давлением. В этом случае в начале разбега и в конце пробега в шине поддерживается пониженное давление, а при большой скорости движения давление повышается.

Обжатие шины при нормальной эксплуатации не превышает 35 % ее полного обжатия. Увеличение обжатия улучшает прохо­димость колеса, но шина сильнее деформируется и нагревается и при этом резко снижается ее ресурс, по бокам покрышки могут появиться трещины.

Шины работают в условиях больших нагрузок, в том числе и ударных. В результате деформации по месту контакта с поверх­ностью земли и от тормозов шина нагревается, что отрицатель­но сказывается на механических свойствах материала покрыш­ки и камеры. Понижение прочности шины может вызвать ее разрушение и серьезную аварийную ситуацию.

Для контроля за нагревом шин на некоторых колесах уста­навливают сигнализаторы предельных температур. Сигнализа­тор выполняется в виде пробки из легкоплавкого сплава, уста­новленной в барабане колеса. При температуре 140 - 160 °С сигнализатор выплавляется, сигнализируя о перегреве колеса. Такое колесо подлежит разборке с целью дефектации и опреде­ления возможности его дальнейшей эксплуатации.

Колеса имеют значительную массу, при взлете и посадке развивают большие частоты вращения, поэтому должны быть хорошо сбалансированы. В противном случае вращающееся колесо будет создавать вибрации на самолете, при движении по земле быстро изнашиваться. Балансировка осуществляется выборкой материала на ободе барабана колеса со стороны утя­желенной части или установкой балансировочных грузов со стороны легкой части. На балансировку колеса влияет и поло­жение шины на барабане. Дисбаланс колес не должен приво­дить к вибрациям, влияющим на усталостную прочность конст­рукции ВС, ухудшению условий работы экипажа и комфорта пассажиров.

В процессе эксплуатации шины разнашиваются, увеличи­ваются их размеры, поэтому периодически проверяют зазоры между ними и элементами конструкции самолета при уборке и выпуске шасси.